第1页共6页图1水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹。Ay1AxxBC挡板y2图2编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页浅谈研究平抛运动实验的创新设计湖北陈宏研究平抛物体运动的实验是中学物理中的重要实验之一，高考复习时不但要掌握课本上介绍的实验原理、实验器材、实验步骤及数据处理方法，而且还要掌握研究平抛运动实验的创新设计。纵观历年高考物理试题，很多实验试题都是考查学生对中学物理实验的创新设计的。下面就谈谈研究平抛运动实验的创新设计。一、实验方法的创新要得到平抛运动的轨迹，有多种实验方法，下面介绍几种新的实验方法。方法1：用水流研究平抛物体的运动如图1，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度不变，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。方法3:在水平方向平移挡板法在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图2所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y1，A、C间距离y2（g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量可导出测小球初速度的公式为v0=√gx2y2−2y1方法4:在水平方向侧移挡板法某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图3所示，A是一块平面第2页共6页第1页共6页图3图4编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图3中P0P0′、P1P1′……），槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图4所示。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_____。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了__________。（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了__________。（3）在图4中绘出小球做平抛运动的轨迹。解析：（1）斜轨末端水平、A板水平、插槽P0P0/垂直斜轨末端正下，使小球每次作平抛运动的初速度都相同。（2）使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离。（3）如图5所示二、实验数据处理方法的创新1.x、y轴都画出，坐标原点未画出的数据处理例1.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，若小球在平抛运动途中的几个位置如图6中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度cmL25.1第3页共6页第2页共6页图6y图7yy2y1ABCΔxΔx图8图9Oxxxy1y2编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页的计算式为=_____（用L，g表示），其值为______（取g=9.8m/）。分析与解：根据题意，仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件，设这相等时间为，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由可得，再由水平方向是匀速运动得2L=v0T0，联立上述两式解得。2.y轴画出，x轴和坐标原点都未画出...
